氨热法GaN单晶生长的位错密度演变研究

氮化镓单晶具有高击穿电压、直接带隙、高饱和电子漂移速率、良好的化学稳定性等特性,在光电子器件和大功率电子器件中有广泛的应用。然而异质外延氮化镓会产生高位错密度,限制了氮化镓基器件的性能发挥。本研究以HVPE-GaN为籽晶,采用氨热法生长了氮化镓单晶,利用扫描电子显微镜(SEM),光学显微镜和湿法腐蚀研究了氨热法氮化镓单晶籽晶区至侧向生长区的位错演变。研究结果表明,侧向生长区的氮化镓单晶位错密度明显低于籽晶区,侧向生长超过25μm后,位错密度降低2个数量级。

同轴兆声辅助射流电解加工工艺研究

针对电解加工的杂散问题,提出了同轴兆声辅助射流电解加工方法,利用该方法对304不锈钢的电解加工过程进行理论分析与实验研究。分析结果表明,兆声辅助不仅能增强电解液流速,使阳极被加工区域的电解液不断更新,还能促进反应气体排出,从而提高电解加工精度与加工效率。研究结果表明,固定电解液流量0.9 L/min、电解电压50 V时,22 W兆声功率下的电解圆形凹坑的深径比为0.173,相比无兆声下提高12.34%,同时也进一步提升了沟槽刻蚀深宽比,验证了兆声辅助射流电解的有效性。

刻蚀法制备高透过率防眩高铝玻璃

目的采用刻蚀法制备了具有高透过率的高铝玻璃,分析刻蚀时间对玻璃表面形貌和性能的影响。方法将经过HF(2.3 mol/L)溶液酸洗10 min后的玻璃样品清洗烘干,然后放入H_(2)SO_(4)(0.1 mol/L)、HCl(0.4mol/L)、Na_(2)SiF_(6)(0.02mol/L)的混合溶液中进行不同时间的表面刻蚀处理,形成了超表面凹坑结构,这种结构使部分光线经过有限次数的反射和折射后成为透射光的一部分,这种凹坑结构也相当于在空气和玻璃之间增加了一个具有梯度折射率的介质层,从而减少反射率、增加透过率。通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线能谱仪(EDS)、紫外可见近红外分光光度计等仪器,对刻蚀前后玻璃的表面进行分析研究。结果随着刻蚀时间的延长,蚀坑的直径逐渐增大,同时致密度也在逐渐增加直至相互融合,而坑深先增大后减小。可见光波长范围内的平均透过率先增加后降低,反射率先降低后增加,且透过率均大于玻璃原片,反射率均小于玻璃原片。刻蚀前后玻璃成分基本不变,铅笔硬度达到9H。结论刻蚀后,在玻璃表面形成超表面凹坑结构,当刻蚀时间为20 min时,蚀坑直径达到2.5~5.0μm,深度达到927.2 nm左右,平均透过率达到95.95%,平均反射率达到4.01%。

Nd,Y∶SrF_(2)激光晶体的位错缺陷表征及分布研究

氟化物激光晶体Nd,Y∶SrF_(2)(NYSF)具有热导率高、发射光谱宽、发射截面适中等特点,在高功率激光技术领域具有重要应用。激光晶体中的位错是反映其晶格完整性的一类重要的微观晶体缺陷,对晶体材料的力学、光学性能具有重要影响。本文采用坩埚下降法制备了NYSF激光晶体,分析了腐蚀实验条件对位错蚀坑形貌的影响,获得了化学腐蚀法研究NYSF晶体位错缺陷的最佳腐蚀工艺,即浓度为4 mol/L的盐酸溶液作为腐蚀液,腐蚀温度为60℃、腐蚀时间为9~12 min;表征了位错腐蚀坑形态的演变过程,探讨了晶格原子排列对位错蚀坑形态的影响;利用化学腐蚀方法表征了位错缺陷在晶体中的分布规律,即轴向分布为从放肩到尾部先减少后增加,径向分布为从中心到边缘逐步增加;分析了晶体生长条件对位错缺陷形成的影响,提出了位错密度随坩埚下降速率的提高而升高的可能原因。

金刚石纳米锥坑阵列结构的制备

采用电感耦合反应离子刻蚀(ICP-RIE)技术刻蚀金刚石薄膜,通过调整刻蚀功率、角度及时间等工艺参数,低成本且高效率地实现了排列整齐的圆形纳米锥坑阵列的可控化制备。对纳米锥坑的制备过程进行深入研究,发现可通过调节刻蚀角度与偏压功率控制氧等离子对金刚石进行高度方向性的刻蚀。荧光检测结果表明,直径为80~120 nm、深度为90~130 nm的纳米锥坑阵列结构可使金刚石薄膜内NV0色心的荧光强度增加21%,SiV-色心的荧光强度增加49%。使用时域有限差分方法对增强原因进行探究,发现纳米锥坑对泵浦激发光有局限作用,并且可在纳米锥坑附近形成法布里-珀罗共振腔,使色心的自发辐射速率加快,进而增加其荧光强度。

42CrMo钢支撑轴断裂原因分析

两件42CrMo钢支撑轴在使用中过早断裂。为揭示其断裂的原因,检测了支撑轴的化学成分、显微组织和硬度。结果表明:支撑轴的圆角部位有刀痕、腐蚀坑和二次淬硬层,导致其在循环应力的作用下产生疲劳断裂。

不同封闭材料与粘接系统应用于乳磨牙窝沟封闭

目的 比较树脂型窝沟封闭剂与树脂加强型玻璃离子结合不同粘接系统应用于乳磨牙窝沟封闭的操作时长、接受度及封闭效果,为口腔医疗资源匮乏地区的儿童提供更适宜的口腔医疗保健措施。方法 将符合条件的第2乳磨牙随机分为3组:树脂型窝沟封闭剂+全酸蚀组(SO组,对照组),树脂型窝沟封闭剂+自酸蚀粘结剂组(SE组),树脂加强型玻璃离子+自酸蚀粘结剂组(SS组)。进行窝沟封闭并记录操作时间与治疗感受度,3、6、12个月复查封闭剂保存情况及患龋情况。结果 (1) SO组62人共纳入228颗牙,SS组63人共纳入234颗,VS组56人共纳入221颗牙;(2)SE组操作时间(181.88±12.37)s及SS组(103.07±11.37)s与对照组SO组操作时间(108.56±8.65)s,差异具有统计学意义(Z=460.163,P <0.001);(3)与另外2组相比,SO组的治疗感受度较差(Z=20.232,P <0.001);(4)3 m复查时,SO组封闭剂保存率和龋发病率分别为100%、0%,SS组保存率和龋发病率为62.1%、2.2%,VS组保存率和龋发病率为93.1%、1.8%;6 m复查时,SO组封闭剂保存率和龋发病率分别为98.2%、1.8%,SS组保存率和龋发病率为52.3%、4.2%,VS组保存率和龋发病率为89.2%、3.3%;12 m复查时,SO组封闭剂保存率和龋发病率分别为95.0%、5.0%,SS组保存率和龋发病率为42.8%、7.2%,VS组保存率和龋发病率为78.9%、6.2%。3次复查中,SO组的保存率最高,3组封闭剂保存差异均具有统计学意义(3 m复查χ^(2) =144.286,P <0.001;6 m复查χ^(2) =159.703,P <0.001;12 m复查χ^(2) =152.945,P <0.001)但3组的防龋效果相似(3 m复查χ^(2) =4.842,P=0.089;6 m复查χ^(2) =2.153,P=0.341;12 m复查χ^(2) =0.915,P=0.613)。结论 自酸蚀粘接剂结合树脂加强型玻璃离子可简化操作步骤、提高患儿的舒适度、且封闭效果较好,对口腔医疗资源匮乏地区封闭技术的推广来说是一种切实有效的选择。

钢轨扣件弹条断裂原因分析

一种SFC钢轨扣件用弹条,材料为60Si2Mn钢,在使用中断裂。对断裂的弹条进行了宏观检验、断口分析、金相检验、力学性能和硬度测定及化学成分检测,以揭示其断裂的原因。结果表明:弹条表面有腐蚀坑和脱碳层,组织中有明显的枝晶偏析,从而导致其因疲劳性能降低而断裂。此外,组织中存在的枝晶偏析也促进了弹条的断裂。

自酸蚀与磷酸酸蚀在儿童恒磨牙窝沟封闭术中的效果比较

目的:比较自酸蚀与磷酸酸蚀在儿童恒磨牙窝沟封闭术中的效果。方法:选取2020年9月至2022年9月于该院行第一恒磨牙窝沟封闭术的62名预防恒磨牙龋坏儿童进行前瞻性研究,按照随机数字表法分为对照组和研究组各31名。两组均行恒磨牙窝沟封闭术,对照组采用传统磷酸酸蚀窝沟封闭,研究组采用自酸蚀窝沟封闭,比较两组封闭剂保存率、术后12个月龋齿率、舒适度评分、术后牙周指标[牙龈指数(GI)、龈沟出血指数(SBI)]水平和术后疼痛程度[修订版WongBaker面部表情疼痛评估法(FPS-R)]评分。结果:研究组封闭剂保存率为96.08%(49/51),高于对照组的78.85%(41/52),差异有统计学意义(P<0.05);研究组术后12个月龋齿率为1.96%(1/51),低于对照组的19.23%(10/52),差异有统计学意义(P<0.05);研究组舒适度评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后12个月,两组SBI、GI和FPS-R评分均低于术后6个月,且研究组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:自酸蚀窝沟封闭应用于儿童恒磨牙窝沟封闭术可提高封闭剂保存率和舒适度评分,降低龋齿率、术后牙周指标水平和疼痛程度评分,效果优于磷酸酸蚀窝沟封闭。

温梯法生长φ110mm×80mm蓝宝石晶体位错的化学腐蚀形貌分析

利用导向籽晶温度梯度法（ＴＧＴ） 生长了１１０ ｍ ｍ ×８０ ｍ ｍ 的蓝宝石单晶，应用化学腐蚀、光学方法分析了该晶体不同部位、不同切片的位错腐蚀形貌、位错密度及其分布情况，发现在晶体放肩处的（１１２０） 面位错密度约为１０４ ｃｍ － ２ 量级，等径生长过程中靠近晶体中心处（０００１） 面位错密度为（３ ～４） ×１０３ｃｍ －２ ，靠近坩埚壁处（０００１） 面晶体位错密度为（５ ～６） ×１０３ｃｍ －２ ． 用同样方法分析了提拉法（Ｃｚ） 生长的５０ ｍｍ ×８０ ｍ ｍ 蓝宝石晶体的位错． 相比而言，ＴＧＴ法生长的Ａｌ２Ｏ３ 位错密度比Ｃｚ 法的Ａｌ２Ｏ３ 晶体低得多，约低一个数量级，ＴＧＴ 法可以生长大尺寸、高完整性的Ａｌ２Ｏ３ 晶体，这与ＴＧＴ 法的特殊生长工艺有密切关系．

20SiMn钢冲蚀和空蚀的失效行为研究

用CMS 12 0旋臂式真空冲蚀试验机和KS 6 0振动空蚀磁致伸缩仪对 2 0SiMn钢 90°攻角冲蚀和空蚀进行了试验研究 .结果表明 :2 0SiMn钢冲蚀分为孕育期、增重期和稳定期 3个阶段 ;空蚀由孕育期、急剧上升期、衰减期和稳定期 4个阶段组成 ;冲蚀、空蚀裂纹主要沿晶界萌生和扩展 ,失效机制是因局部微区机械力作用造成沿晶断裂和晶内蚀坑 ;晶粒脱落是空蚀的重要失效方式之一 .

碲锌镉单晶体的(110)面蚀坑形貌观察

本文报道了一种能够在室温下择优腐蚀碲锌镉(CZT)单晶体(110)晶面的腐蚀液配方,并对富Cd生长的CZT晶体蚀坑形貌进行了扫描电镜观察。结果表明晶体(110)面腐蚀坑形状为三角形,并初步对蚀坑的成因进行了分析,估算出CZT(110)面蚀坑密度约为103～105/cm2数量级。这说明富Cd原料的改进布里奇曼法可以生长出低蚀坑密度的CZT单晶体。

碲锌镉晶体常用腐蚀剂的坑形特性研究

大面积、高质量碲锌镉单晶是制备碲镉汞红外焦平面器件的理想衬底材料,而腐蚀法是常用的揭示碲锌镉晶体缺陷和评价晶体质量的方法之一。对碲锌镉晶体常用的Nakagawa、Everson、EAg1和EAg2四种腐蚀剂在碲锌镉材料(111)晶面上的腐蚀坑坑形进行了研究,结果发现,EAg2腐蚀剂在(111)B面上的腐蚀坑为平底坑,Everson腐蚀剂在(111)B面上产生的腐蚀坑包括平底坑和带有不同倾斜方向坑底的三角锥形坑,进一步的研究还表明,三角锥形坑并未沿着坑底的倾斜方向向下延伸。实验中也首次观察到了EAg腐蚀剂的黑白平底坑。对常用腐蚀剂的坑形特性研究,将有助于更好地利用腐蚀剂开展碲锌镉材料缺陷研究和晶体质量评价工作。

用含添加剂硫的粉末触媒合成金刚石

本文分别用铁镍触媒、含添加剂硫的铁镍触媒在国产六面顶压机上合成了优质金刚石单晶,利用光学显微镜观察,发现所合成的金刚石多为六八面体,晶形完整;在大多数用含添加剂硫的铁镍触媒合成的金刚石的{100}面,有熔坑出现,而用铁镍触媒合成的金刚石没有这种现象;用电子显微镜对熔坑的形貌进行了细致的观察。另外,还发现用含添加剂硫的铁镍触媒合成的金刚石中的包裹体要明显少于用铁镍触媒合成的金刚石中的包裹体。

含硫金刚石的合成及杂质分析

本文分别用N i70Mn25Co5合金粉末和含添加剂硫的N i70Mn25Co5合金粉末作触媒合成了金刚石单晶,通过对比,发现添加剂硫的引入使得金刚石内的包裹体含量增加,使晶体表面出现熔坑;利用X射线荧光光谱对晶体的杂质成分、相对含量进行了分析,发现杂质元素锰、硫的含量随着触媒中硫的添加量的增加呈增加趋势,由此推测在金刚石生长过程中生成了难熔的MnS,MnS以包裹体的形式进入金刚石中,在一定程度上破坏了金刚石的晶格排列,使得表面出现熔坑。

r面白宝石单晶的温梯法生长及缺陷研究

本文描述使用温梯法(TGT)生长(1102)方向的白宝石单晶,应用X射线双晶摇摆曲线(XRC)测定了晶体内部的完整性,再利用KOH熔体腐蚀出样品的r面(1102)上的位错蚀坑,借助扫描电子显微镜(SEM)进行观察,发现r面白宝石的位错腐蚀坑呈等腰三角形,并且有台阶状结构,并分析了位错的成因。

电流对高纯铝箔交流电侵蚀的影响

研究了在ＨＣｌ 溶液中５０ Ｈｚ 交流电侵蚀下电流密度对电解电容器用高纯铝箔的腐蚀行为的影响。结果表明， 侵蚀初期的真实电流密度决定铝箔蚀孔的尺寸和表面膜， 大电流在铝箔表面产生厚膜，阻碍交流电侵蚀的阴、阳极反应过程和蚀孔深入。随着电流密度减小， 试样的蚀孔孔径增大， 在＜ ０ ．２Ａ／ｃｍ ２ 电流下的蚀孔比其它大电流下的蚀孔孔径大４ 倍左右。先用＜ ０ ．２ Ａ／ｃｍ２ 的小电流侵蚀， 再用０ ．２ ～０ ．５ Ａ／ｃｍ２ 大电流侵蚀组合， 铝箔电容量随电量的增加直线上升。用５０ Ｈｚ 交流电可以使铝箔获得良好的起始发孔，

VB法生长低位错GaAs单晶

用于激光二极管(LD)和发光二极管(LED)的GaAs晶片,要求其具有低的位错密度(EPD)。为了获得低位错密度的GaAs晶片,必须先得到低位错密度的体单晶。我们采用垂直布里奇曼(VB)法分别得到了2英寸和3英寸的GaAs单晶,单晶长度可达10cm,平均位错密度5000cm-2。通过改变加热器结构,改善轴向和径向的温度梯度,优化了生长时的固液界面,得到的单晶长度达20cm,平均位错密度为500cm-2,最大位错密度小于5000cm-2。

自酸蚀黏结剂对恒牙窝沟封闭的疗效评价

目的观察自酸蚀黏结剂AdperTM和PromptTM涂布牙面后,窝沟封闭剂的1年随访保留率和龋降低率。方法选择62例6～14岁儿童、完全萌出的第一(或第二)恒磨牙156颗,采用自身对照方法,比较自酸蚀黏结剂涂布牙面后窝沟封闭(自酸蚀组)与磷酸酸蚀牙面后窝沟封闭(磷酸酸蚀组)的效果。治疗后随访3、6、12个月,应用SPSS12.0统计软件包对数据进行χ2检验及t检验。结果自酸蚀组封闭1颗牙的总操作时间为(122±13)s,较磷酸酸蚀组(219±13)s短(P<0.05)。自酸蚀组和磷酸酸蚀组封闭剂的3个月保留率分别为97.4%和96.2%,6个月保留率分别为94.9%和92.3%,12个月保留率分别为91.0%和88.4%;3个月时2组均未发现龋齿;6个月时磷酸酸蚀组发现1颗龋齿,自酸蚀组龋降低率为100%;12个月时自酸蚀组有3颗龋齿,磷酸酸蚀组有6颗龋齿,自酸蚀组龋降低率为50%。总龋齿发生率2组差异无统计学意义。结论应用自酸蚀黏结剂的窝沟封闭系统,可缩短临床操作时间;封闭剂保留率高,脱落率低,并可降低患儿依从性的要求。

垂直布里奇曼法生长铜单晶体的研究

Cu单晶在中子和X射线单色器及激光核聚变靶材等领域有重要应用前景。本文采用自制的硅钼棒单晶生长炉和特制的镀碳石英生长坩埚,采用垂直布里奇曼法在30℃/cm的温度梯度下,以10 mm/d的下降速度生长出较高质量的铜单晶体。生长的晶体经多次研磨抛光腐蚀处理后进行X射线衍射分析和金相分析,显示出(200)晶面尖锐的X射线衍射峰和规则的方形蚀坑,表明生长的晶体结构完整。